Скважинный клапан-отсекатель

Скважинный клапан-отсекатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для перекрытия ствола скважины с целью предотвращения открытого фонтанирования при нарушении герметичности устья и проведении ремонта надземного и подземного оборудования. Целью изобретения является повышение надежности работы клапана за счет уменьшения усилия при съеме клапана. Клапан включает корпус 1 с седлом 5 и радиальными каналами, внутри которого установлен шток 4 с дополнительным седлом 6 и затвором 7 в виде шара. В нижней части штока выполнены продольные каналы 8 для сообщения пространства над и под затвором. В корпусе 1 выполнены радиальные сквозные пазы 9 для размещения в них кулачков 10. А на корпусе концентрично размещена ступенчатая втулка 11, имеющая возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса 1. Ступенчатая втулка 11 связана с корпусом 1 с помощью срезных элементов 12. Под седлом на корпусе установлен связанный с последним срезными элементами 19 ступенчатый цилиндр 18. В верхней части ступенчатого цилиндра выполнены бурты для взаимодействия их со ступенчатой втулкой, В корпусе под седлом выполнены радиальные каналы 21 и установлены кольцевые уплотнения 22. Ступенчатый цилиндр размещен на корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения относительно последнего, перекрытия радиальных каналов 21 в крайнем нижнем своем положении и открытия их в крайнем верхнем положении для установления гидравлической связи внутренней полости корпуса под затвором с пространством за корпусом. При подъеме клапана ступенчатая втулка 11, зацепляясь за бурт ступенчатого цилиндра 18, тянет его вверх, при этом срезаются элементы 19 и ступенчатый цилиндр , перемещаясь вверх, открывает каналы 21. Устанавливается гидравлическая связь полости корпуса под затвором с пространством за корпусом и выравнивается давление над и под клапаном, за счет чего клапан легко поднимается вверх. 1 з.п.ф-лы, Зил. ч 6Е 00 Ј сЈ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Е 21 В 34/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 1

k.4, 00 ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4806252/03 (22) 29.03,90 (46) 15.12.92. Бюл. ¹ 46 (71) Особое конструкторское бюро по проектированию нефтегазодобывающих машин и оборудования (72) О,И,Эфендиев, А.Э,Бабаев, М.С.Ахадов и А.Д.Набиев(56) Авторское свидетельство СССР

¹1629491,,кл,,Е 21 В 35/00, 1988. (54) СКВАЖИННЫЙ КЛАПАН-ОТСЕКАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для перекрытия ствола скважины с целью предотвращения открытого фонтанирования при нарушении герметичности устья и проведении ремонта надземного и подземного оборудования. Целью изобретения является повышение надежности работы клапана за счет уменьшения усилия при cbeме клапана. Клапан включает корпус 1 с седлом 5 и радиальными каналами, внутри которого установлен шток 4 с дополнительным седлом 6 и затвором 7 в виде шара. В нижней части штока выполнены продольные каналы 8 для сообщения пространства над и под затвором. B корпусе 1 выполнены радиальные сквозные пазы 9 для размещения в них кулачков 10. А на корпусе концентрично размещена ступенчатая втулка 11, имеющая возможность ограниченного возИзобретение относится к нефтяной промышленности и предназначено для перекрытия ствола скважины с целью предотвращения открытого фонтэнирования

Ы 1781416 А1 вратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса 1. Ступенчатая втулка 11 связана с корпусом 1 с помощью срезных элементов 12. Под седлом на корпусе установлен связанный с последним срезными элементами 19 ступенчатый цилиндр 18. В верхней части ступенчатого цилиндра выполнены бурты для взаимодействия их со ступенчатой втулкой. В корпусе под седлом выполнены радиальные каналы 21 и установлены кольцевые уплотнения 22. Ступенчатый цилиндр размещен на корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения относительно последнего, перекрытия радиальных каналов 21 в крайнем нижнем своем положении и открытия их в крайнем верхнем положении для установления гидравлической связи внутренней полости корпуса под затвором с пространством за корпусом. При подъеме клапана ступенчатая втулка 11; зацепляясь зэ бурт ступенчатого цилиндра 18, тянет его вверх, при этом срезаются элементы 19 и ступенчатый цилиндр, перемещаясь вверх, открывает каналы 21. Устанавливается гидравлическая связь, полости корпуса под затвором с пространством за корпусом и выравнивается давление нэд и под клапаном, за счет чего клапан легко поднимается вверх, 1 з.п.ф-лы, 3 ил. при нарушении герметичности устья и проведении ремонта надземного и подземного оборудования.

1781416

Известен скважинный клапан-отсекатель, содержащий корпус с ниппелем, внутри которого установлен привод, выполненный в виде камеры, заполненной газом, и штока с седлом, кулачки и размещенную на корпусе ступенчатую втулку с радиальными каналами в нижней части.

Недостатком указанного клапана является низкая-надежность его работы, обусловленная. значительным усилием столба жидкости, ймеющимся над клапанным пространством, возникающим при съеме клапана-отсекателя из посадочного ниппеля.

Целью изобретения является повышение надежности работы клапана за счет уменьшения усилия в процессе съема его иэ посадочного ниппеля, Указанная цель достигается тем, что скважин ный клапан-отсекатель снабжен установленным под седлом концентрично на 2 корпусе и связанным с ним срезными элементами ступенчатым цилиндром, в верхней части которого выполнены бурты для взаимодействия их со ступенчатой втулкой, а в корпусе под седлом выполнены радиальные каналы, причем цилиндр размещен на корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения относительно последнего, перекрытия радиальных каналов в крайнем нижнем своем положении и открытия радиальных каналов в крайнем верхнем положении для установления гидравлической связи внутренней полости корпуса под затвором с пространством за корпусом, кроме того на наружной поверхности корпуса над и под его радиальным каналом установлены кольцевые уплотнения, На фиг. 1 изображен общий вид сква- . жинного клапана-отсекателя в открытом положении; на фиг. 2 — то же, в посадочном ниппеле в закрытом положении; на фиг. 3— то же, в момент выравнивания давления над и под радиальными каналами.

Скважинный клапан-отсекатель содержит корпус 1 с ниппелем 2 в верхней части, внутри корпуса 1 установлен привод, выполненный в виде камеры 3, заполненной сжатым газом и штока 4. В корпусе

1 установлено седло 5, а нижний конец штока 4 связан с дополнительным седлом 6. На штоке 4 свободно установлен затвор 7, выполненный в виде шара. В нижней части штока 4 выполнены продольные каналы 8 для сообщения пространств над и под затвором 7. В корпусе 1 выполнены радиальные сквозные пазы 9 для размещения в них кулачков 10, Нз корпусе 1 концентрично размещена ступенчатая втулка 11, имеющая возможность ограниченного возвратно-поступательного осевого перемещения относительно корпуса 1. Ступенчатая втулка 11 связана с корпусом 1 с помощью срезных элементов 12. В верхней части ступенчатой

5 втулки 11 внутри имеется переводник 13, предназначенный для соединения его с инструментом спуска клапана-отсекателя в скважину, а в нижней части ступенчатая втулка 11 выполнена с кольцевым выступом

10 14.

Для герметичной установки клапана-отсекателя в посадочный ниппель 15 на корпусе 1 установлены уплотнения 16 (на чертеже пакет не показан).

15 Наконечник 17 предохраняет затвор 7 при спускоподъемных операциях клапанаотсекателя и создает удобство для его усстановки в посадочный ниппель 15. В ступенчатой втулке 11 и корпусе 1 имеются

0 радиальные каналы "А", а в наконечнике 17 центральные каналы "Б". На корпусе 1 установлен подвижный ступенчатый цилиндр 18 с канавкой на наружной поверхности, зафиксированный срезными элементами 19;

25 на цилиндр 18 надета в свободном состоянии цанга 20.

В корпусе 1 выполнены радиальные каналы 21 и установлены кольцевые уплотнения 22.

30 На нижнем конце привода выполнена кольцевая проточка 23 для размещения в ней кулачков 10 в крайнем нижнем положении затвора 7, Высота кольцевого выступа

14 ступенчатой втулки 11 должна быть не

35 меньше глубины кольцевой проточки 23, чтобы кулачки 10 могли быть размещены над кольцевым выступом 14 при расфиксации штока 4.

Скважинный клапан-отсекатель работа40 ет следующим образом.

Клапан-отсекатель с заряженной на расчетное давление камерой 3 спускают в скважину.

При спуске в скважину шток 4 зафикси45 рован кулачками10, размещенными всквоэных пазах 9 и кольцевой проточке 23. Затвор

7 находится в крайнем нижнем положении.

В момент посадки клапана-отсекателя в посадочный ниппель 15, цанга 20 упира50 ется в верхний торец посадочного ниппеля

15, перемещается вверх и утапливается в канавке на наружной поверхности ступенчатого цилиндра 18. Клапан-отсекатель устанавливается в посадочном ниппеле 15 и

55 цанга 20 фиксирует его в последнем. При этом ступенчатая втулка 11 упирается в верхний торец посадочного ниппеля 15, среэ. ной элемент 12 разрушается и втулка 11 перемещается вверх. Кольцевой выступ 14 совмещается с кулачками 10. давая им воэ1781416 можность радиального перемещения, что освобождает от фиксации шток 4.

Под действием гидростатического дав- . ,ления скважинной жидкости сильфон .24 сжимается, шток 4 перемещается вверх, 5 при этом затвор 7 закрывает седла 5 и 6. предотвращая тем самым открытое фонтанирование скважины.

При необходимости извлечения клапана-отсекателя из посадочного ниппеля 15 10 инструментом для извлечения головка ступенчатой втулки 11 ловится и перемещается вверх (на чертеже инструмент для извлечения не показан).

При этом ступенчатая втулка 11, буртом 15 тянет ступенчатый цилиндр 18 и срезной элемент 19 срезается, ступенчатый цилиндр

18 совместно со ступенчатой втулкой 11 перемещается вверх больше, чем длина коль цевой проточки 25 на посадном нипйеле 20

15 и открываются радиальные каналы 21 для установления гидравлической связи внутренней полости корпуса под затвором с пространством за корпусом. Ход ступенчатого цилиндра 18 больший, чем длина коль- 25 цевой проточки 25 на посадочном ниппеле

15 обусловлен необходимостью освобожде ния лепестков цанги 20 для последующего извлечения-отсекателя.

Таким образом, выравнивается давле- 30 ние над и под клапанной зонь: и клапан-отсекатель без усилия поднимается вверх. Таким образом, технико-экономические преимущества изобретения по сравнению с известным заключается в. обеспечении иэ- 35 влечения каната-отсекателя с помощью тросовой техники, что значительно сокращает время и расходы на ремонт скважины, повышает эффективность эксплуатации их и увеличивает нефтеотдачу, 40

Формула изобретения

1, Скваживный клапан-отсекатель, включающий корпус с седлом, радиальными каналами и сквозными пазами, внутри которого установлен затвор в виде шара, привод в виде камеры, заполненной сжатым газом, имеющий кольцевую проточку на наружной поверхности, шток с седлом и йродольнь.ми каналами для сообщения пространств над и под затвором, размещенную концентрично на корпусе ступенчатую втулку с радиальными каналами в нижней части M кольцевым выступом, высота которого йе меньше глубины кольцевой проточки на приводе, установленную с возможн о с тъю осевого перемещения относительно корпуса и связанную с ним срезными элементами, и кулачки, установленные с возможностью взаимодействия со скв0зныйи пазами корпуса в крайнем нижнем положении затвора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы клапана за. счет уменьшения усилий при его съеме, он снабжен установленный пЬд седлом концентрично на корпусе и связанным с ним среэным элементом ступенчатым цилиндром, в верхней части которого выполнены бурты для взаимодейетвия их со ступенчатой втулкой, а в корйусе под седлом выполнены радиальные каналы, причем цилиндр размещен на корпусе с возможностью ограниченного возвратно-поступательного перемещения относительно последнего, перекрытия радиальных каналов корпуса в крайнем нижнем своем положении и открытия радиальных каналов в крайнем верхнем положении для устанбвления гидравлической связи внутренней полости корпуса под затвором с пространством за корпусом.

2. Клапан-отсекатель Ilo и. 1, о т л и ч вю шийся тем, что. с целью повышения его надежности, он снабжен двумя кольцевыми уплотнениями, установленными на наружной поверхности корпуса над и под его радиальным каналом.

1781416

У! ,23

Ю

22

ЯУ

fb

Фиг, 2

1781416.оставитель А. Набиев

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор i„. К)ско

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4262 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5